في منشآت النفط والغاز والبتروكيماويات والتعدين وغيرها من البيئات الخطرة، لا يُعد الهاتف المقاوم للانفجار مجرد جهاز اتصال. فقد يكون أيضًا جزءًا من منظومة تنسيق الطوارئ والاتصالات التشغيلية في الموقع. ومع ذلك، عند وصول وحدة جديدة، ينصب الاهتمام غالبًا أولًا على رقم الطراز والغلاف، بينما تحظى لوحة البيانات الصغيرة المثبتة على الجهاز باهتمام أقل بكثير.
عمليًا، تعمل لوحة البيانات كهوية فنية للجهاز وكجواز مرور إلى المناطق الخطرة. فهي توضح ما إذا كان الجهاز يحمل شهادة Ex المطلوبة، وما مفاهيم الحماية المستخدمة، ونوع الأجواء القابلة للانفجار المخصص لها، وفئة درجة حرارة السطح المسموح بها، ودرجة الحماية من دخول الأجسام والماء، وبيانات الشهادة ذات الصلة. ويمكن لعلامات Ex ومجموعات الغاز وفئات الحرارة أن تحدد مباشرة ما إذا كان الهاتف مناسبًا لنقطة تركيب محددة.
لوحة بيانات الهاتف المقاوم للانفجار ليست مجرد سلسلة من الرموز تثبت أن الجهاز «مقاوم للانفجار». فهي تحدد كيفية حماية الجهاز، ونوع الجو القابل للانفجار المخصص له، والحد الذي يمكن أن تصل إليه حرارة سطحه، ومستوى حماية المعدات الذي يوفره. أي عدم تطابق بين هذه المعايير وتصنيف المنطقة الخطرة في الموقع قد يجعل الهاتف غير مناسب لذلك الموضع رغم ملاءمته من نواحٍ أخرى.
تفكيك علامة Ex على لوحة البيانات
عندما يرى المهندسون علامة Ex لأول مرة، قد يكون من السهل قراءة السلسلة كاملة كما لو كانت رمز منتج واحدًا. في الواقع، تتكون العلامة النموذجية لبيئات الغاز من عدة عناصر منفصلة، يجيب كل منها عن سؤال هندسي مختلف. على سبيل المثال:
Ex db IIC T6 Gb
لكل جزء معنى محدد.
Ex تشير إلى أن الجهاز يتضمن حماية مناسبة للأجواء القابلة للانفجار. db تحدد مفهوم الحماية. IIC تحدد مجموعة الغاز المطبقة. T6 تحدد فئة الحد الأقصى المسموح لدرجة حرارة السطح، بينما Gb تشير إلى مستوى حماية المعدات، أو EPL، للأجواء الغازية.
إذا كان الهاتف نفسه معتمدًا أيضًا للبيئات التي تحتوي على غبار قابل للاحتراق، فقد تظهر على لوحة البيانات علامة مستقلة للغبار، مثل:
Ex tb IIIC T85°C Db
يجب عدم استخدام علامتي IIC وT6 الخاصتين بالأجواء الغازية لتفسير تصنيف الغبار. فبيئات الغبار تستخدم مجموعات معدات ومفاهيم حماية وعلامات حرارة خاصة بها. وإذا ظهرت علامات الغاز والغبار على لوحة البيانات نفسها، فيجب التحقق من كل سطر على حدة مقابل تصنيف المنطقة الخطرة في موقع التركيب.
لذلك، فإن الخطوة الأولى عند قراءة لوحة البيانات ليست السؤال عما إذا كان «تصنيف Ex مرتفعًا بما يكفي». بل يجب فصل العلامة حسب وظائفها: أي جزء يصف مفهوم الحماية، وأي جزء يحدد الوسط الخطر، وأي جزء يضع حدًا للحرارة، وأي جزء يحدد مستوى حماية المعدات.
ماذا تعني db وeb وia بعد علامة Ex
يتوقف كثيرون عن القراءة بمجرد رؤية «Ex»، لكن الحروف التي تليها هي التي توضح كيف صُمم الجهاز فعليًا للتحكم في خطر الاشتعال.
Ex d / db ترتبط عادةً بالأغلفة المقاومة للهب. لا يفترض التصميم استحالة وجود مصدر اشتعال داخل الجهاز، بل يتم تصميم الغلاف ومسارات اللهب والعناصر الإنشائية المرتبطة والتحقق منها بحيث تحتجز الانفجار الداخلي ولا تسمح له بإشعال الجو القابل للانفجار المحيط.
Ex e / eb تشير إلى الأمان المعزز. يقلل التصميم احتمال حدوث شرر خطير أو درجات حرارة مفرطة أثناء التشغيل العادي من خلال إجراءات تتعلق بالإنشاء، والمسافات الكهربائية، وتصميم الأطراف، والتحكم في الحرارة. Ex i / ia / ib تشير إلى الأمان الجوهري، حيث تُحد الطاقة الكهربائية المتاحة في الدائرة بحيث لا تستطيع إشعال الجو القابل للانفجار المحدد ضمن الشروط المعتمدة.
لا يستخدم الهاتف المقاوم للانفجار بالضرورة طريقة حماية واحدة فقط. فقد يستخدم الغلاف أو لوحة المفاتيح أو الأطراف أو الدوائر الداخلية أو المكونات الأخرى مفاهيم حماية مختلفة، لذلك قد تظهر العلامة بالشكل التالي:
Ex db eb IIC T6 Gb
لا ينبغي تفسير ذلك على أنه «db أفضل من eb» أو أن «زيادة عدد الحروف تعني منتجًا أكثر أمانًا». بل يعني استخدام أكثر من مفهوم للحماية، مع تطبيق طرق مختلفة على أجزاء إنشائية أو كهربائية مختلفة من الجهاز.
ولمفهوم الحماية أيضًا أثر مهم على التركيب: يجب ألا يخل التركيب الميداني بتصميم Ex المعتمد. يجب عدم تعديل الأغلفة والمثبتات ومداخل الكابلات وغيرها من تفاصيل الإنشاء المعتمدة بصورة عشوائية أثناء التركيب أو الصيانة. وجود لوحة بيانات صحيحة هو مجرد نقطة البداية؛ ويجب أن يحافظ الجهاز بعد تركيبه على بنيته المعتمدة.
IIA وIIB وIIC مجموعات غاز وليست مستويات أداء
تعد IIA وIIB وIIC من أكثر العلامات التي يُساء فهمها على الهواتف المقاومة للانفجار.
بالنسبة للأجواء الغازية القابلة للانفجار خارج المناجم، تُقسم المجموعة II إلى IIA وIIB وIIC وفق خصائص اشتعال الغازات. ويُستخدم البروبان عادةً غازًا ممثلًا لـ IIA، والإيثيلين لـ IIB، بينما يرتبط الهيدروجين والأسيتيلين عادةً بالمجموعة IIC الأعلى متطلبات.
| مجموعة الغاز | أمثلة نموذجية | توافق مجموعة المعدات |
|---|---|---|
| IIA | أجواء من نوع البروبان | يمكن لمعدات IIA أو IIB أو IIC تلبية متطلبات مجموعة الغاز |
| IIB | أجواء من نوع الإيثيلين | يمكن لمعدات IIB أو IIC تلبية متطلبات مجموعة الغاز |
| IIC | الهيدروجين والأسيتيلين وأجواء غازية مماثلة عالية المتطلبات | تُطلب معدات IIC |
إذا صُنفت منطقة تركيب على أنها IIC، فلا يجوز استخدام هاتف يحمل علامة IIB فقط لمجرد أنه أيضًا منتج مقاوم للانفجار. وفي الاتجاه المعاكس، يمكن لمعدات IIC عمومًا تلبية متطلبات مجموعتي IIB وIIA، لكن ذلك لا يجعل المنتج الكامل مناسبًا للمشروع تلقائيًا.
لا يعتمد التحقق من ملاءمة المنطقة الخطرة على خانة واحدة. بعد التحقق من IIC، ما زال على المهندسين مراجعة متطلبات Zone/EPL وفئة الحرارة ودرجة الحرارة المحيطة المسموح بها ومفهوم الحماية والنطاق الفعلي للشهادة.
وهذا من أهم الدروس عند قراءة لوحة Ex: كون التصنيف أكثر تشددًا في فئة واحدة لا يعني أن لوحة البيانات بالكامل تتطابق تلقائيًا مع ظروف التركيب.
فهم فئات درجة حرارة السطح T1 إلى T6
فئة الحرارة معيار آخر كثيرًا ما يُساء فهمه لأن ترقيمه قد يبدو عكس المتوقع.
لا يعني T6 أن الجهاز يمكن أن يعمل عند 600°C، كما لا يشير إلى درجة حرارة محيطة مسموح بها أعلى. بالنسبة لمعدات الأجواء الغازية، تحدد T1 إلى T6 الحد الأقصى لدرجة حرارة سطح الجهاز في الظروف المحددة.
| فئة الحرارة | الحد الأقصى لدرجة حرارة سطح الجهاز |
|---|---|
| T1 | 450°C |
| T2 | 300°C |
| T3 | 200°C |
| T4 | 135°C |
| T5 | 100°C |
| T6 | 85°C |
لذلك فإن الاتجاه عكس ما يتوقعه كثيرون في البداية. فمن T1 إلى T6 يزداد الرقم، بينما ينخفض الحد الأقصى المسموح لدرجة حرارة سطح الجهاز.
إذا كان الوسط الخطر يتطلب معدات بدرجة T4، فيجب أن تبقى درجة حرارة السطح ذات الصلة ضمن حد 135°C. ويمكن لمعدات T6 عادةً تلبية متطلبات T4 لأن الحد الأقصى المسموح لدرجة حرارة سطحها أقل، وهو 85°C.
ومع ذلك يجب التمييز بينها وبين معيار مهم آخر: درجة الحرارة المحيطة، التي تظهر عادةً على لوحة البيانات أو الشهادة ضمن نطاق Ta.
لا يعني T6 = 85°C أن الهاتف المقاوم للانفجار معتمد للعمل في درجة حرارة محيطة تبلغ 85°C. فقد يحمل الجهاز بدلًا من ذلك علامة مثل:
-40°C ≤ Ta ≤ +60°C
يحدد هذا النطاق حدود درجة الحرارة المحيطة المعتمدة للجهاز. فإذا كانت درجة الحرارة الفعلية في الموقع قد تصل إلى 65°C، فإن وجود T6 وحده لا يجعل الهاتف مناسبًا. ويجب أن يغطي نطاق Ta ظروف التركيب الحقيقية أيضًا.
كيفية قراءة Gb وZone وIP66 وTa معًا
الوصول إلى IIC وT6 لا يعني اكتمال مراجعة لوحة البيانات.
Gb، على سبيل المثال، هو مستوى حماية للمعدات في الأجواء الغازية. في الممارسة الهندسية يرتبط Ga بمستويات حماية مرتفعة جدًا، ويُستخدم Gb عادةً للمعدات المناسبة لتطبيقات Zone 1، بينما يرتبط Gc عادةً بـ Zone 2. أما بيئات الغبار فتستخدم Da وDb وDc.
ومع ذلك، يجب ألا تطبق علاقة EPL بـ Zone بمعزل عن الشهادة وتصنيف الموقع. فقبول هاتف في مشروع معين يعتمد على المعايير المطبقة، والعلامة الكاملة للمعدات، ونطاق الشهادة، وتصنيف المنطقة الخطرة في الموقع.
ومن الأخطاء الشائعة أيضًا اعتبار IP66 كما لو كان تصنيفًا للحماية من الانفجار.
تصف درجات IP مقاومة دخول الأجسام الصلبة والماء. ويعد IP66 مهمًا للهواتف المقاومة للانفجار في الأماكن الخارجية المعرضة للغبار أو المطر أو الغسيل، لكنه لا يصف حماية Ex. فقد يكون الهاتف الصناعي العادي بدرجة IP66 شديد المقاومة للغبار والماء ومع ذلك لا يحمل أي اعتماد للاستخدام في أجواء غازية قابلة للانفجار.
يجب على المهندسين أيضًا مراجعة نطاق درجة الحرارة المحيطة وطراز المنتج وبيانات الشركة المصنعة ورقم الشهادة. بالنسبة للمعدات المعتمدة وفق IECEx، يمكن مطابقة رقم شهادة IECEx على لوحة البيانات مع الشهادة الرسمية. وإذا كان رقم الشهادة يحمل اللاحقة X فهذا يعني وجود شروط استخدام خاصة للمعدات يجب مراجعتها قبل التركيب أو التشغيل أو الصيانة.
قد تكون هذه التفاصيل أقل بروزًا بصريًا من «IIC T6»، لكنها غالبًا ما تحدد ما إذا كان يمكن تركيب الجهاز فعليًا كما هو مخطط.
التحقق النهائي في الموقع
من الأخطاء الشائعة في المراجعة الهندسية البدء من المنتج. يرى المهندسون «IIC T6» ويفترضون أن المواصفة مرتفعة، ثم يسألون ما إذا كان يمكن تركيبه في منطقة معينة. الأسلوب الأكثر موثوقية يبدأ من متطلبات الموقع ثم يعود لمقارنتها بلوحة البيانات.
لنفترض أن نقطة تركيب مصنفة بالفعل Zone 1، بأجواء غازية IIB، مع متطلب T4 ونطاق درجة حرارة محيطة من -20°C إلى +55°C. يمكن عندها مراجعة الهاتف المقاوم للانفجار خطوة بخطوة مقابل هذه الظروف:
-
التأكد من أن التصنيف يتعلق بخطر غازي بدل مطابقة الموقع بعلامة الغبار؛
-
التحقق من أن EPL ونطاق الشهادة مناسبان لـ Zone 1؛
-
التأكد من أن مجموعة الغاز تفي بمتطلبات IIB على الأقل؛
-
التحقق من أن فئة الحرارة تلبي متطلب T4؛
-
التأكد من أن نطاق Ta يغطي -20°C إلى +55°C؛
-
التحقق من مفهوم الحماية ورقم الشهادة وشروط التركيب.
إذا كان الهاتف يحمل العلامة Ex db IIC T6 Gb، فإن IIC وT6 يبدوان أكثر تشددًا من متطلبات IIB وT4 للموقع، ويرتبط Gb عادةً بمستوى الحماية المطلوب لتطبيقات Zone 1. ومع ذلك، يجب ألا تتوقف المراجعة الهندسية هنا. فلا بد من التحقق من الشهادة الكاملة ونطاق الطرازات المعتمدة ونطاق Ta ونظام الشهادات المقبول في بلد أو منطقة المشروع.
يجب أيضًا فحص لوحة البيانات أثناء الاستلام. هل يتطابق الطراز الفعلي مع مستندات الاعتماد المعتمدة؟ هل ينطبق رقم الشهادة على هذا الطراز؟ هل اللوحة كاملة وغير تالفة؟ هل تتطابق علامة Ex على الجهاز الفعلي مع مستندات الشراء؟ وإذا كانت الشهادة تحمل شرط X، فهل استلم فريق التركيب شروط الاستخدام الخاصة ذات الصلة وفهمها؟
هذه الفحوص أقرب بكثير إلى ممارسات القبول الحقيقية في المناطق الخطرة من مجرد التأكد من أن الغلاف أصفر أو أن الهاتف يستطيع إجراء مكالمة.
الأسئلة الشائعة
هل يمكن تركيب هاتف مقاوم للانفجار يحمل IIC T6 في أي منطقة Zone 1؟
لا. يعالج IIC متطلب مجموعة الغاز فقط، بينما يعالج T6 متطلب فئة الحرارة. وتعتمد الملاءمة لموقع محدد ضمن Zone 1 أيضًا على EPL ومفهوم الحماية ونطاق درجة الحرارة المحيطة والنطاق الكامل للشهادة وشروط الاستخدام الخاصة واللوائح والمعايير المعتمدة في المشروع.
هل يعني IP66 أن الهاتف المقاوم للانفجار معتمد للمناطق الخطرة؟
لا. IP66 درجة حماية من دخول الغبار والماء. أما علامة Ex فتحدد تصميم الحماية للجهاز ومدى ملاءمته المعتمدة للأجواء القابلة للانفجار. وغالبًا ما تحتاج الهواتف المخصصة للمناطق الخطرة إلى درجة IP مناسبة وشهادة Ex سارية معًا، لكن التصنيفين غير قابلين للاستبدال.
هل يعني T6 أن الهاتف يمكن أن يعمل عند درجة حرارة محيطة 85°C؟
لا. يعني T6 أن فئة الحرارة ذات الصلة بالأجواء الغازية تحد الحد الأقصى لدرجة حرارة سطح الجهاز عند 85°C. ولا تحدد درجة الحرارة المحيطة المسموح بها. ويجب التحقق من بيئة التشغيل المسموح بها بشكل منفصل عبر نطاق Ta المذكور على لوحة البيانات أو الشهادة أو الوثائق الفنية.
إذا أظهرت لوحة البيانات نفسها IIC وIIIC، فأيهما يجب استخدامه؟
يعتمد ذلك على ما إذا كانت نقطة التركيب مصنفة كجو غازي خطر أو كجو خطر يحتوي على غبار قابل للاحتراق. IIC مجموعة غاز، بينما IIIC مجموعة غبار. وهما ينتميان إلى نظامي تصنيف مختلفين ويجب التحقق من كل منهما على حدة مقابل تصنيف المنطقة الخطرة ذي الصلة. ولا ينبغي تفسير IIC وIIIC كقيم أعلى وأدنى ضمن المقياس نفسه.
